Expositions-Risiko-Beziehung

Bestimmt hast Du schon mal was von Acrylamid gehört. Das ist ein Stoff, der zum Beispiel beim Braten, Backen oder Rösten von stärkehaltigen Lebensmitteln entsteht. Nach dem Kochen kann die Konzentration an Acrylamid schnell erhöht sein, vor allem wenn die Temperatur während der Zubereitung sehr hoch ist – so auch nach dem Frittieren. Deswegen müssen unter anderem Fast-Food-Ketten und Restaurants strenge Richtlinien bei der Zubereitung von Pommes Frites einhalten.

Abb. 1: Strukturformel von Acrylamid

Wenn Du Dich für das Arbeiten im Labor interessierst, wirst Du nach der Schule vielleicht täglich mit solchen Gefahrstoffen zu tun haben. Daher wäre es doch super, wenn sie jemand auf ihre Schädlichkeit untersucht. Und genau dieser Aufgabe widmet sich in Deutschland der Ausschuss für Gefahrstoffe, indem er Expositions-Risiko-Beziehungen (ERB) für krebserzeugende Stoffe ermittelt.

Expositions-Risiko-Beziehung: Definition

Dabei geht es hauptsächlich um krebserzeugende Stoffe, die am Arbeitsplatz über die Atemwege aufgenommen werden (Exposition). Eingestuft werden sie nach der Wahrscheinlichkeit, dass im Laufe des gesamten Lebens eines Menschen eine Krebserkrankung auftritt.

Expositions-Risiko-Beziehungen sind keine einfachen Zahlenwerte, sondern statistische Funktionen. Was genau Du Dir darunter vorstellen kannst? Im Prinzip handelt es sich dabei um mathematische Abschätzungen. Da Menschen so unterschiedlich sind, ist es nicht einfach vorherzusagen, wie groß die Menge des Gefahrstoffs sein muss, damit eine Krankheit auftritt.

Arbeitsplatzgrenzwerte lassen sich nur schwer ableiten

Wie krebserzeugend die in der Atemluft enthaltenen Stoffe sind, lässt sich nur schwer vorhersagen. Die Betrachtung der zeitlichen Exposition reicht oft nicht aus, um gesundheitliche Beeinträchtigungen vollkommen auszuschließen. Deswegen gibt es für krebserzeugende Stoffe keine Arbeitsplatzgrenzwerte, die allgemeingültig sind.

Um dieses Problem zu lösen, wurden Expositions-Risiko-Beziehungen ins Leben gerufen, die jeweils für einen Stoff gelten. Mit ihrer Hilfe wurden dann Akzeptanz- und Toleranzkonzentrationen bestimmt, mit denen das Krebsrisiko besser abgeschätzt werden kann. Wie diese aussehen, erfährst Du im nächsten Abschnitt.

Expositions-Risiko-Beziehung berechnen

Für die Berechnung von Expositions-Risiko-Beziehungen gehen Toxikolog*innen vom gesamten Arbeitsleben eines Menschen aus. Dabei rechnen sie mit einem normalen achtstündigen Arbeitstag (also Vollzeit, 40 Stunden in der Woche) über eine Zeitspanne von 40 Jahren.

Um die Belastung mit einem gefährlichen Stoff zu bestimmen, wird zuerst die tatsächliche Luftkonzentration am Arbeitsplatz gemessen und anschließend mit den Akzeptanz- und Toleranzkonzentrationen verglichen. Sind die gemessenen Werte auffällig hoch, werden zum Schutz der Mitarbeiter*innen bestimmte Maßnahmen für den Arbeitsplatz festgelegt.

Akzeptanz- und Toleranzkonzentrationen

Nach der Technischen Regel für Gefahrstoffe 910 wird die Menge eines Stoffs in der Luft, die zu einem niedrigen Krebsrisiko führt, als Akzeptanzkonzentration bezeichnet. Dieser Wert gibt die Wahrscheinlichkeit mit 4:100.000 für eine Krebserkrankung an. Das heißt, dass im Durchschnitt vier von 100.000 Menschen, die diesem Stoff ausgesetzt sind, im Laufe ihres Lebens an Krebs erkranken.

Die Toleranzkonzentrationen geben nach TRGS 910 eine zu hohe Konzentration eines Gefahrstoffs in der Luft am Arbeitsplatz an. Diese Werte liegen bei einer Wahrscheinlichkeit von 4:1.000. Vier von 1.000 Menschen, die diesem Stoff in dieser Konzentration über den gesamten Zeitraum ihres Arbeitslebens ausgesetzt sind, erkranken wahrscheinlich an Krebs.

Expositions-Risiko-Beziehung: Beispiele

In dieser Tabelle findest Du ein paar Beispiele für Akzeptanz- und Toleranzkonzentrationen:

Tabelle 1: Akzeptanz- und Toleranzkonzentrationen ausgewählter Gefahrstoffe.

So darf die Luftkonzentration des Gefahrenstoffs Asbest maximal 10.000 $\frac{\mathrm{F}\mathrm{asern}}{{\mathrm{m}}^3}$ betragen. Zum Vergleich: Die normale Konzentration in unserer Atemluft liegt bei 100 bis 150 $\frac{\mathrm{F}\mathrm{asern}}{{\mathrm{m}}^3}$. Asbest wurde zwischen den Jahren 1960 und 1990 gerne zum Bau von Häusern verwendet, da er besonders hitzebeständig ist und gut als Dämmmaterial eingesetzt werden kann. Dabei handelt es sich um eine natürlich vorkommende Faser, die vorwiegend in Nordamerika, Südafrika und Russland abgebaut wird. Damals galt der Stoff als wahrer Alleskönner – sogar als Flammenschutz für Feuerwehrbekleidung konnte er benutzt werden.

Was nach 1990 passiert ist? In den folgenden Jahren wurde lieber darauf verzichtet, weil festgestellt wurde, dass er Krebs verursacht. Leider treten auch heute immer noch neue Krankheitsfälle auf, die mit einer Exposition mit Asbest zusammenhängen. Deswegen wird in Deutschland und vielen weiteren Staaten Europas schon lange kein neuer Asbest mehr verbaut.